Anzitutto vi ringrazio per i ringraziamenti, mi fa piacere di essere riuscito a spiegare concetti non semplicissimi daÂ… spiegare !
Quote:utilizzando il sistema con l'onda quadra, non si recuperano i picchi di extratensione che tornano indietro durante la fase di PWM, in quanto vengono cortocircuitati
MmmmhÂ… interessanteÂ… Kekko ci fa riflettere su un aspetto nascosto del ponte HÂ…
Vediamo di sviscerare anche questo concettoÂ…
Dunque, per partire, dobbiamo sapere che il Condensatore e la Bobina sono una coppia felicemente sposata molto molto conservatriceÂ… solo che al primo piace conservare la Tensione ai suoi capi, mentre alla seconda piace conservare la corrente che scorre al suo internoÂ…
Ma vediamo qualche immagine:
Prendiamo il circuito dell’immagine e ipotizziamo una batteria E da 12 V, una resistenza R da 100 ohm (al cui interno scorrerà una c
orrente verso il basso di 12/100 = 120 mA) e una induttanza L da 1 H. Ipotizziamo che la corrente che scorre all’interno della bobina è di 1 A e, come è logico che sia, la tensione ai suoi capi di 12 V, dove il polo positivo sta sul pin 1, quello negativo sta sul pin 2.
La bobina è molto contenta di questa situazione, ci si adagia ed è sempre vigile che nessuno la modifichi !
Ora ipotizziamo che un bel giorno viene un tipo e apre lÂ’interruttore:
La bobina immediatamente dice: chi si è permesso di toccare la mia corrente ??? E ora, per rimediare cosa posso fare ? Pensa: se la corrente sta diminuendo, vuol dire che la tensione di 12 V sta diminuendo, allora come posso fare ? Ci sono: se genero una tensione con il positivo sul pin 2 e il negativo sul pin 1, la corrente scorrerà nella resistenza R dal basso verso l’alto e finirà nel mio pin 1, come piace a me !
E, quindi, la bobina i
nizierà a generare una tensione con il positivo sul pin 2 e il negativo sul pin 1 (il contrario di come era prima di aprire l’interruttore) finché ha energia per farlo, vale a dire finché l’energia accumulata dal suo “Henry” non è finita e più l’energia residua sta per finire, più la bobina aumenta la tensione inversa per mantenere il suo “Status Quo”, ovvero la corrente di 1 A.
La extra-tensione negativa può raggiungere valori molto alti, anche superare il kV, e non va mai sottovalutata nella progettazione di un circuito pena la distruzione dei semiconduttori interessati.
Questa extra-tensione è quella che, normalmente, viene sfruttata nei DC-DC Step-UP per innalzare la tensione in ingresso.
Ecco perché quando si inserisce un relè per pilotare un carico si inserisce un diodo in antiparallelo alla bobina: quando il transistor si apre, la bobina inizierà a generare una extra-tensione con
il polo positivo nella parte bassa, il polo negativo nella parte alta, ma il diodo cortocircuiterà tale picco di tensione impedendo la distruzione della giunzione del transistor.
Ma torniamo al nostro inverter: cosa cÂ’entra tutto questo con il ponte ad H ???
Beh, per semplificare la comprensione, dal ponte ad H ho rimosso 4 componenti fondamentali: i diodi di ricircolo, inseriamoli e vediamo cosa succedeÂ…
Come si vede, i diodi di ricircolo sono messi in antiparallelo a ogni finale.
Ora ipotizziamo che il finale TR3 sia polarizzato dall’onda quadra a 50 Hz, e ci troviamo sull’impulso positivo di PWM che pilota il finale TR2: la corrente fluirà attraverso TR3, poi motor, poi TR2.
In questa condizione la bobina del nostro trasformatore (o motore nell’immagine) vedrà a destra una tensione positiva, a sinistra una negativa.
Nel momento in cui lÂ’impulso passa a 0, ovve
ro il finale TR2 si spegne, la bobina, per quanto spiegato su, inizierà a generare un impulso di tensione con il positivo a sinistra e il negativo a destra.
In queste condizioni la corrente dove andrà ? Semplice, attraverso il diodo di ricircolo posto su TR1 e poi attraverso il finale TR3 polarizzato dall’onda quadra a 50 Hz sarà cortoricruitata e, quindi, persa !
Ora va fatta una considerazione di carattere filosofico: quando uno inizia a “bazzicare” con le energie rinnovabili, inizia ad inseguire ogni milliWatt recuperabile ed è per questo che Kekko, ad un certo punto si è detto: ma tutta questa energia contenuta nella bobina la devo per forza perdere ??? Non posso recuperarla in qualche modo ? Quindi ha pensato di modificare il circuito come segue:
In questo circuito il segnale PWM accende e spegne 2 finali per volta. Ma analizziamo questa nuova configurazioneÂ…
Ipotizzia
mo che ci troviamo sull’impulso positivo di PWM che pilota i finali TR3 e TR2: la corrente fluirà attraverso TR3, poi motor, poi TR2.
In questa condizione la bobina del nostro trasformatore (o motore nell’immagine) vedrà a destra una tensione positiva, a sinistra una negativa.
Nel momento in cui l’impulso passa a 0, tutti i finali si spengono, la bobina, per quanto spiegato su, inizierà a generare un impulso di tensione con il positivo a sinistra e il negativo a destra.
In queste condizioni la corrente dove andrà ? Semplice, attraverso il diodo di ricircolo posto su TR1, poi la batteria posta ai capi del ponte e attraverso il diodo di ricircolo posto sul finale TR4 potrà fare il giro.
Un momento ma quindi questa corrente scorrerà nella batteria ricaricandola ?!?
Esattamente, ed è per questo che Kekko afferma che con questa configurazione si guadagna qualche punto percentuale in più di efficienza…
Questa affermazione, ad intuito, è da prendere con le pinze, nel senso che dipende anche
da altri fattori come i finali utilizzati, i driver utilizzati etc.
Tuttavia è un’ottima idea per recuperare qualche watt, non posso far altro che ringraziare Kekko per averci permesso di riflettere su quest’altro aspetto…
Alla prox, ciao Eligio.
Pages: 
Homemade Inverter (Read 1248418 times)
